JP2002013502A - 油圧システムの制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のサスペンション制御装置等の油圧シ
ステムにおいて、簡単な構造で低コストなアンロード弁
及びフェイルセーフ弁を提供する。 【解決手段】 バルブ本体21のポンプポート25とタンク
ポート27との間にパイロット型アンロード弁22を設け、
アキュムレータポート26とタンクポート27との間に、異
なるパイロット圧で作動するパイロット型フェイルセー
フ弁23を設ける。ポンプポート25とタンクポート27との
間に、固定オリフィス31、油室32及びパイロット弁24を
設け、油室32をパイロット通路33を介してアンロード弁
22及びフェイルセーフ弁23に接続する。比例ソレノイド
53への通電電流によってパイロット弁24の開度を変化さ
せて、パイロット通路33を介して導入されるパイロット
圧を調整することにより、1つのパイロット弁24によっ
てアンロード弁22及びフェイルセーフ弁23の開閉をそれ
ぞれ制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の油圧サスペン
ション制御装置等の油圧システムにおいて、油圧源及び
アキュムレータ等の圧力を制御するための油圧システム
の圧力制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧システムの一例として、従来の自動
車の油圧サスペンション制御装置について説明する。油
圧サスペンション装置は、例えば特開平3-109119号公報
に記載されているように、車体側と車輪側のとの間に介
装されサスペンションユニットのシリンダに、電磁切換
弁等の給排手段を介してポンプ、アキュムレータ等から
なる油圧源を接続し、各種センサによって検出した車体
の上下及び横加速度等のパラメータに基づいて、コント
ローラによって給排手段を作動させて、走行状態に応じ
てシリンダに油液を給排することにより、車体の姿勢制
御を行なうものである。

【０００３】上記のような油圧システムの油圧源におい
ては、一般的に、システムアキュムレータの圧力が一定
以上に上昇すると、ポンプの吐出圧力をリザーバ側へ逃
がして、ポンプの負荷を低減するアンロード弁が設けら
れている。また、システムに何らかの異常、例えば、各
車輪に対応して設けられた電磁切換弁等の給排手段のう
ちの1つの供給手段が、シリンダに油液を供給する位置
で固着する等の異常(フェイル)が生じたとき、アキュム
レータの油液をリザーバ側へ逃がして、車体の姿勢のア
ンバランスを防止するフェイルセーフ弁を設けたものも
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアンロード弁およびフェイルセーフ弁を備えた油圧
システムでは、次のような問題があった。一般的に、ア
ンロード弁及びフェイルセーフ弁は、ソレノイドアクチ
ュエータによって個々に作動されるため、複数のソレノ
イドアクチュエータをコントローラによって制御する必
要があり、構造が複雑で製造コストも高くなる。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、アンロード弁及びフェイルセーフ弁を備えた簡
単な構造で低コストな油圧システムの制御弁を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、油圧供給源と被供給物との間
に設けられる油圧システムの制御弁であって、該制御弁
は、前記油圧供給源から前記被供給物側への油液の流れ
のみを許容する逆止弁の上流側に接続され、前記油圧供
給源からの油液をタンクに解放可能でパイロット圧によ
り作動するパイロット型アンロード弁と、前記逆止弁の
下流側に接続され、前記被供給物からの油液をタンクに
解放可能でパイロット圧により作動するパイロット型フ
ェイルセーフ弁と、前記アンロード弁及び前記フェイル
セーフ弁にパイロット圧をそれぞれ供給する共通のパイ
ロット通路と、該パイロット通路の圧力を電流に応じて
調整可能な一のパイロット調整弁と、を備え、前記アン
ロード弁及び前記フェイルセーフ弁は、それぞれ異なる
パイロット圧力によって作動することを特徴とする。こ
のように構成したことにより、一のパイロット調整弁に
よって、パイロット通路の圧力を調整することにより、
アンロード弁及びフェイルセーフ弁をそれぞれ制御する
ことができる。

【０００７】また、請求項2の発明に係る油圧システム
の制御弁は、上記請求項1の構成において、前記パイロ
ット調整弁への通電に応じて、前記アンロード弁及び前
記フェイルセーフ弁の、何れか一方が開で他方が閉、何
れも閉、何れか一方が閉で他方が開、となるように構成
したことを特徴とする。このように構成したことによ
り、一のパイロット調整弁への通電に応じて、制御弁
を、アンロードの状態、オンロードの状態及びフェイル
セーフの状態とすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る自動車の
サスペンション制御装置1の油圧回路の概略構成を図2に
示す。図2において、符号2は、車両の車輪と車体との間
に介装されるシリンダを示し、シリンダ2には、ばね要
素であるアキュムレータ3が、減衰要素である絞り弁4を
介して接続されている。これらのシリンダ2、アキュム
レータ3及び絞り弁4からなるサスペンションユニット
(被供給物)は、電磁切換弁5(パイロット型流量制御弁)
を介して油圧発生回路6及びリザーバ7(タンク)に接続さ
れている。

【０００９】油圧発生回路6は、当該車両のエンジン8に
よって駆動される油圧ポンプ9(油圧供給源)と、油圧ポ
ンプ9から吐出された油液を蓄圧するシステムアキュム
レータ10と、油圧ポンプ9の負荷およびシステムアキュ
ムレータ10の蓄圧圧力を制御する制御弁11とを備えてい
る。電磁切換弁5とシステムアキュムレータ10との間及
びシステムアキュムレータ10と油圧ポンプ9との間に
は、それぞれ逆流防止のための逆止弁12と逆止弁13とが
設けられている。また、電磁切換弁5とリザーバ7との間
には、パイロット型逆止弁14が設けられている。パイロ
ット型逆止弁14は、通常は、電磁切換弁5側からリザー
バ7側への流れを阻止し、後述するパイロット通路14ｐ
のパイロット圧力によって、その流れを許容する。図
中、符号15、16は圧力センサ、17は電磁切換弁5のパイ
ロット弁、18はリリーフ弁、19はフィルタ、60はポンプ
の脈動を吸収するアキュムレータ、61は後述のパイロッ
ト弁24のパイロット圧解放時の油撃を吸収するアキュム
レータを示している。

【００１０】そして、コントローラ20によって、各種セ
ンサによって検出した車高、車体の上下加速度、横加速
度、シリンダ2及びシステムアキュムレータ10の圧力、
スロットル開度、ブレーキの作動等のパラメータに基づ
いて、電磁切換弁5を制御して、車両の走行状態に応じ
てシリンダ2に油液を給排することにより、車体の姿勢
制御行なう。

【００１１】図1に示すように、制御弁11は、バルブ本
体21に、パイロット型のアンロード弁22、パイロット型
のフェイルセーフ弁23及びこれらを作動させるためのパ
イロット弁24(パイロット調整弁)が一体的に取り付けら
れている。アンロード弁22は、逆止弁13の上流側、すな
わち、油圧ポンプ9側に接続され、また、フェイルセー
フ弁23は、逆止弁13の下流側、すなわち、シリンダ2側
に接続されている。バルブ本体21には、油圧ポンプ9の
吐出側に接続されるポンプポート25、システムアキュム
レータ10側に接続されるアキュムレータポート26及びリ
ザーバ7側に接続されるタンクポート27が形成されてお
り、ポンプポート25及びアキュムレータポート26は、そ
れぞれバルブボア28、29を介してタンクポート27に連通
されている。また、ポンプポート25は、バルブボア30を
介してタンクポート27に連通されている。バルブボア30
とタンクポート25との間には、固定オリフィス31及び油
室32(パイロット室)が設けられている。油室32は、パイ
ロット通路33によってバルブボア28に連通され、さら
に、バルブボア29にも連通されている。また、油室32に
は、パイロット通路14p(図2にのみ図示する)が接続され
ている。

【００１２】アンロード弁22は、バルブボア28内に、ス
リーブ35を嵌合し、プラグ36を螺着して固定することに
よって構成されている。スリーブ35内には、プランジャ
37が摺動可能に嵌装されており、プランジャ37によって
画成されたスリーブ35内の一方の室38がタンクポート27
に連通され、他方の室39がパイロット通路33に連通され
ている。スリーブ35及びプランジャ37の側壁には、それ
ぞれポンプポート25に連通するポート40及び油室38を介
してタンクポート27に連通するポート41が設けられてい
る。そして、プランジャ37の移動によってポート40、41
間が連通、遮断され、通常は、ばね42のばね力によって
プランジャ37がプラグ36側に移動してポート40、41間を
遮断しており(図1の上側参照)、室39すなわちパイロッ
ト通路33の圧力が所定圧力に達すると、プランジャ37が
ばね力に抗して室38側へ移動してポート40、41間を連通
させる(図1の下側参照)。

【００１３】フェイルセーフ弁23は、上記アンロード弁
22と同様、バルブボア29内に嵌合されたスリーブ43をプ
ラグ44によって固定することによって構成されている。
スリーブ43内には、プランジャ45が嵌装されており、プ
ランジャ44によって画成されたスリーブ43内の一方の室
46がタンクポート27に連通され、他方の室47がパイロッ
ト通路33に連通されている。スリーブ43及びプランジャ
45の側壁には、それぞれアキュムレータポート26に連通
するポート48及び油室46を介してタンクポート27に連通
するポート49が設けられている。そして、プランジャ45
の移動によってポート48、49間が連通、遮断され、通常
は、ばね50のばね力によってプランジャ45がプラグ44側
に移動してポート48、49間を連通させており(図1の下側
参照)、室47すなわちパイロット通路33の圧力が所定圧
力に達すると、プランジャ45がばね力に抗して室46側へ
移動してポート48、49間を遮断する(図1の上側参照)。

【００１４】なお、アンロード弁22のばね42のセット荷
重は、フェイルセーフ弁23のばね50のセット荷重よりも
大きく、パイロット通路33の圧力が上昇すると、先ず、
プランジャ45が移動してフェイルセーフ弁23が閉弁し、
更にパイロット通路33の圧力が上昇すると、次いで、プ
ランジャ37が移動してアンロード弁22が開弁する。

【００１５】パイロット弁24は、油室32内の圧力を制御
可能な比例ソレノイド型圧力制御弁であり、バルブボア
30にバルブボディ51を嵌合させて、ボルト52によって固
定されている。そして、比例ソレノイド53への通電によ
ってバルブボディ51に摺動自在に設けられたニードル54
を移動させて、油室32側からタンクポート27側への圧力
の解放度合を調整して、電流に応じて油室32内の圧力を
所定圧に保持する。パイロット弁24は、非通電状態で
は、開弁しており、通電によって油室32内の圧力を高め
るようになっている。比例ソレノイド53は、コントロー
ラ20に接続されており、システムアキュムレータ10の圧
力及びシステムの異常を示すパラメータ等に基づいて、
コントローラ20からの制御信号によって作動される。

【００１６】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて、図3を参照して次に説明する。サスペンション
制御装置1の停止状態(電流0時)では、アンロード弁22
は、ばね42によって閉じられ、また、フェイルセーフ弁
23は、ばね50によって開かれている。運転を開始する際
には、コントローラ20によってパイロット弁24の比例ソ
レノイド53に所定の電流I₁を通電してパイロット弁24を
絞る(油室32内の圧力を高める)。油圧ポンプ9の吐出が
開始されてポンプポート25が徐々に加圧されると、パイ
ロット弁24の上流側の油室32の圧力が上昇し、パイロッ
ト通路33の圧力が上昇して、フェイルセーフ弁23が閉じ
る。このとき、アンロード弁22は閉じたままである。こ
れにより、油圧ポンプ9から吐出された油液がシステム
アキュムレータ10に蓄圧される。

【００１７】なお、油室32の圧力の上昇により、パイロ
ット通路14pの圧力が上昇してパイロット型逆止弁14が
開き、サスペンションユニットのシリンダ2からリザー
バ側への油液の排出が可能となる。

【００１８】そして、システムアキュムレータ10の圧力
が所定圧力に達したとき、コントローラ20によって比例
ソレノイド53への通電電流をI₂に増大させ、パイロット
弁24を更に絞る。これにより、パイロット弁24の上流側
の油室32の圧力が更に上昇し、パイロット通路33の圧力
が更に上昇してアンロード弁22が開く。このとき、フェ
イルセーフ弁22は閉じたままである。これにより、ポン
プポート25がアンロード弁22を介してタンクポート27に
連通され、油圧ポンプ9の吐出圧力がリザーバ7へ逃がさ
れて、油圧ポンプ9がアンロード状態となり、エンジン8
の負荷を軽減することができる。

【００１９】このようにして、システムアキュムレータ
10に蓄圧された油液をコントローラ20によって電磁切換
弁5を切換えて、各シリンダ2に給排することにより、車
体の姿勢制御を行なう。油液が消費されて、システムア
キュムレータ10の圧力が低下した場合、比例ソレノイド
53への通電電流をI₁とし、パイロット弁24の開度を増大
させる。これにより、油室32の圧力が低下し、パイロッ
ト通路33の圧力が低下してアンロード弁22が閉じ、油圧
ポンプ9の吐出が開始されて、逆止弁13を介して、シス
テムアキュムレータ10への蓄圧が再開される。このよう
にして、油圧ポンプ9のオンロード状態、アンロード状
態を適宜切換えることにより、システムアキュムレータ
10の蓄圧圧力を維持しながら、エンジン8の負荷を軽減
することができる。

【００２０】コントローラ20によって何らかの異常、例
えば、各シリンダ2に対応して設けられた電磁切換弁5の
うちの1つが、油液の供給位置で固着するような異常(フ
ェイル)が検知された場合、比例ソレノイド53への通電
を停止する。これにより、パイロット弁24が開いて、油
室32の圧力がが低下し、パイロット通路33の圧力が低下
して、フェイルセーフ弁23が開く。これにより、アキュ
ムレータポート26がフェイルセーフ弁23を介してタンク
ポート27に連通されて、逆止弁13の下流側のシステムア
キュムレータ10に蓄圧された油液がリザーバ7へ逃がさ
れ、システムアキュムレータ10の圧力が低下する。これ
により、供給側位置で固着した電磁切換弁5に対応した
シリンダ2への油液の供給が止まり、車体の姿勢のアン
バランスを防止できる。

【００２１】このとき、パイロット通路14pの圧力が低
下して、パイロット型逆止弁14が閉じることにより、サ
スペンションユニットのシリンダ2側の圧力が保持され
るので、車体の姿勢を前後、左右バランスする所で一定
状態に維持することができる。

【００２２】パイロット弁24を開閉する際に、比例ソレ
ノイド53への通電電流を徐々に変化させることにより、
パイロット通路33、34の圧力を徐々に変化させることが
できるので、アンロード弁22及びフェイルセーフ弁23の
開閉を緩やかに行なうことができ、アンロード弁22及び
フェイルセーフ弁23の開閉時の油撃による振動及び騒音
の発生を防止することができる(図3中の「中間域」参
照)。

【００２３】アンロード弁22及びフェイルセーフ弁23を
1つのパイロット弁24によって制御することができるの
で、部品点数を少なくして製造コストを低減することが
できる。また、アンロード弁22、フェイルセーフ弁23及
びパイロット弁24を一体的に設けたことにより、小型化
を図ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に係る油
圧システムの制御弁によれば、1つのパイロット調整弁
によって、アンロード弁及びフェイルセーフ弁を制御す
ることができるので、構造が簡単になり、部品点数を少
なくして製造コストを低減することができる。

【００２５】また、請求項2に係る油圧システムの制御
弁によれば、パイロット調整弁への通電に応じて、制御
弁を、アンロードの状態、オンロードの状態及びフェイ
ルセーフの状態とすることができるので、上記各状態
を、通電電流をゼロから大きくしていくだけで、それぞ
れ得ることができ、制御が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る油圧システムの制御
弁の縦断面図である。

【図２】図１の制御弁を適用した自動車のサスペンショ
ン制御装置の油圧回路図である。

【図３】図1の制御弁のパイロット弁の比例ソレノイド
への通電電流とアンロード弁及びフェイルセーフ弁の開
閉状態を示す図である。

【符号の説明】

9 ポンプ 11 制御弁 21 バルブ本体 22 アンロード弁 23 フェイルセーフ弁 24 パイロット弁 33,34 パイロット通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｇ 17/056 Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｈ Ｆターム(参考） 3D001 AA02 BA01 CA01 DA17 EA01 EA04 EA06 EA07 EA34 EA36 EB08 EB22 EC10 ED06 3H056 AA05 BB24 BB32 CA02 CC01 CC12 CD02 CD06 DD01 EE01 GG11 GG12 3H059 AA12 BB01 BB22 CA04 CD05 CD12 DD13 EE07 FF03 FF11 FF16 3H089 AA05 BB27 CC06 CC12 CC17 DA02 DA04 DA13 DB03 DB07 DB33 EE15 EE36 FF07 GG02 JJ12 3H106 DA03 DC06 DC17 EE07 EE34 EE48 KK03 KK17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧供給源と被供給物との間に設けられ
   る油圧システムの制御弁であって、 該制御弁は、 前記油圧供給源から前記被供給物側への油液の流れのみ
   を許容する逆止弁の上流側に接続され、前記油圧供給源
   からの油液をタンクに解放可能でパイロット圧により作
   動するパイロット型アンロード弁と、 前記逆止弁の下流側に接続され、前記被供給物からの油
   液をタンクに解放可能でパイロット圧により作動するパ
   イロット型フェイルセーフ弁と、 前記アンロード弁及び前記フェイルセーフ弁にパイロッ
   ト圧をそれぞれ供給する共通のパイロット通路と、 該パイロット通路の圧力を電流に応じて調整可能な一の
   パイロット調整弁と、を備え、 前記アンロード弁及び前記フェイルセーフ弁は、それぞ
   れ異なるパイロット圧力によって作動することを特徴と
   する油圧システムの制御弁。
2. 【請求項２】 前記パイロット調整弁への通電に応じ
   て、前記アンロード弁及び前記フェイルセーフ弁の、何
   れか一方が開で他方が閉、何れも閉、何れか一方が閉で
   他方が開、となるように構成してなる請求項1に記載の
   油圧システムの制御弁。